ТРЕНАЖЕР ВЕРТОЛЕТА Российский патент 2004 года по МПК G09B9/46 

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к тренажерам вертолетов.

В качестве прототипа выбран Комплексный тренажер вертолета Ми-8 -(КТВ МИ-8) [Техническое описание 412.00.542 ТО 1980 г.]. Кабина тренажера по внутренним геометрическим размерам, составу и размещению оборудования полностью соответствует кабине вертолета Ми-8, 98 серии. В кабине тренажера установлено оборудование - комплекс электронных и электромеханических устройств аналогового типа, внешне идентичных оборудованию кабины реального вертолета, но подвергнутых модернизации, позволяющей приборам имитировать работу реального оборудования. Тренажер снабжен вычислителем (счетно-решающей частью), выполненным в едином блоке на базе электронных приборов и электромеханического оборудования. В состав вычислителя входят имитаторы: акустических шумов, визуальной обстановки, силовой установки, пилотажных приборов, динамики полета, систем и оборудования вертолета, перегрузок и другие, а также система встроенного контроля. Имитатор акустических шумов соединен с акустическими системами, установленными в кабине, а имитатор визуальной обстановки - с мониторами.

Рабочее место инструктора обеспечивает возможность контроля и обучения пилотов и оборудовано контрольными приборами пилотажной группы и работы двигателей, щитком выбора условий полета и ввода выбора моделей отказов, а также сигнализацией.

Кабина установлена на подвижном основании.

Прототип позволяет осуществлять обучение и тренировку экипажа вертолета и позволяет имитировать работу оборудования вертолета в штатных и аварийных ситуациях. Однако в указанном тренажере отсутствует моделирование визуальной обстановки на всех этапах полета: изменение метеоусловий, времени суток, времени года. Кроме того, отсутствуют необходимые элементы контроля за работой экипажа.

В основу изобретения поставлены задачи - расширение функциональных возможностей тренажера, повышение достоверности имитации полетных ситуаций и повышение уровня контроля.

Поставленная задача решается тем, что в тренажере вертолета, включающем кабину пилотов вертолета, оснащенную акустическими системами, комплектом оборудования с системой адаптеров, внешний вид элементов комплекта оборудования, их взаимное расположение повторяет внешний вид и расположение элементов оборудования комплекта кабины пилотов вертолета, в тренажере также имеется блок имитации закабинной визуальной обстановки, рабочее место инструктора тренажера и вычислительный комплекс, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы работы вертолета, блок имитации акустических шумов которого соединен с акустическими системами, рабочее место инструктора тренажера содержит пульт управления и средства контроля, соединенные с вычислительным комплексом, новым, согласно изобретению является то, что вычислительный комплекс дополнительно содержит программируемый блок моделирования условий полета и режимов работы и блок управления и контроля тренажером, соединенные между собой, кабина вертолета оснащена видеокамерами, соединенными с видеомониторами, установленными на рабочем месте инструктора, которое снабжено блоком имитации радиосвязи, соединенным с блоком управления и контроля тренажером, средства контроля рабочего места инструктора выполнены в виде единого блока, блок имитации закабинной визуальной обстановки включает в себя послеовательно соединенные блок отображения закабинной визуальной обстановки и бок генерации визуальной обстановки, вход которого подключен к выходу блока управления и контроля тренажера, который также соединен с блоком имитации акустических шумов, с системой адаптеров и пультом управления и блоком контроля рабочего места инструктора.

При этом программное обеспечение блока моделирования условий полета и режимов работы позволяет моделировать аэродинамику, навигационные параметры, работу силовой установки, агрегатов и систем вертолета

Тренажер вертолета может дополнительно содержать блок имитации акселерационных эффектов, включающий платформу для установки упомянутой кабины пилотов, снабженную блоком управления, подсоединенным к блоку управления и контроля тренажера..

Целесообразно блок отображения закабинной визуальной обстановки выполнить в виде системы, включающей проекторы и диорамный экран, установленный перед кабиной пилотов.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлена блок-схема.

Тренажер содержит кабину 1 пилотов вертолета, например вертолета Ми-8МТВ стандартной комплектации (базовой модели). Кабину тренажера можно определить точнее как носовую часть фюзеляжа до пятого шпангоута. Кроме реальной кабины вертолета возможно использование специально сконструированной кабины, внутренние размеры которой и интерьер являются точной копией кабины вертолета. Кабина 1 оснащена комплектом 2 оборудования с системой адаптеров 3. В качестве оборудования применяется подлинное оборудование кабины вертолета, например Ми-8МТВ, модернизированное таким образом, что позволяет полностью имитировать его внешний вид и работу. При необходимости выполнены замены частей внутреннего устройства приборов, приборных панелей, табло и т.д. Силовые органы управления (ручки управления, рычаги, педали и т.д.) модернизированы таким образом, что в процессе тренировки пилот должен прикладывать те же усилия, что и при управлении реальным вертолетом. В кабине установлены акустические системы 4, видеокамеры 5 и оборудовано рабочее место 6 инструктора-наблюдателя.

Тренажер оснащен вычислительным комплексом 7, позволяющим моделировать штатные и нештатные режимы работы вертолета. Вычислительный комплекс оснащен программируемым блоком 8 моделирования условий полета и режимов работы и блоком 9 управления и контроля тренажера, соединенными между собой. Кроме того, вычислительный комплекс 7 содержит блок 10 имитации акустических шумов, соединенный с акустическими системами 4, установленными в кабине вертолета.

Рабочее место 11 инструктора тренажера включает пульт 12 управления, блок 13 контроля и блок 14 имитации радиосвязи. Все перечисленные блоки рабочего места инструктора соединены с блоком 9 управления и контроля тренажера. Рабочее место инструктора оснащено также видеомонитором 15, который соединен с видеокамерой 5.

Тренажер содержит блок имитации 16 закабинной визуальной обстановки, который включает блок 17 отображения, представляющий собой установленный перед кабиной 1 (в зоне обзора пилотов) диорамный экран с направленными на него проекторами, а также блок 18 генерации визуальной обстановки, соединенный с блоком 9 управления и контроля.

Тренажер может быть установлен на платформе 19, снабженной блоком 20 управления, подсоединенным к блоку 9 управления и контроля тренажера. Платформа 19 и блок 20 включены в состав блока 21 имитации акселерационных эффектов.

В качестве примера модернизации кабинных приборов управления и контроля ниже приводится пример модернизации указателя УТ-6 температуры газов двигателя. В указателе УТ-6 вместо штатных электродвигателей с напряжением питания U_~=115 B установлены шаговые электродвигатели с напряжением питания LL₌=27 B и заменены редукторы, обеспечивающие необходимое передаточное число.

Тренировочные “полеты” осуществляются следующим образом.

Члены экипажа занимают свои рабочие места в кабине тренажера и готовятся к полету в соответствии и требованиями Руководства по летной эксплуатации вертолета Ми-8МТВ.

Инструктор с пульта 12 управления загружает одно из упражнений: задает координаты (аэропорт вылета), время года, суток, метеоусловия и другие необходимые исходные данные. Блок 8 моделирования в соответствии с заложенной программой начинает расчет соответствующих параметров и передает информацию в блок 9 управления и контроля, посредством которого осуществляется имитация работы систем вертолета. На диорамном экране воспроизводится закабинная визуальная обстановка, максимально приближенная к реальной. Через блок имитации акустических шумов подается сигнал на включение акустических систем, воспроизводящих шумовое сопровождение работы винта и силовой установки. С помощью видеокамер 5 инструктор наблюдает за развитием ситуации в кабине. Включается радиосвязь с кабиной и инструктор передает команды экипажу, аналогичные тем, какие передаются от наземного командного центра управлением полетов. Тренировочный полет выполняется экипажем путем воздействия на органы управления (имитаторы) вертолета. Комплект модернизированного оборудования кабины (приборы, сигнальные устройства панели) через систему адаптеров осуществляет работу, имитирующую работу реального оборудования. Так, например, модернизированный указатель УТ-6 работает согласно заложенной программе имитации работы силовой установки. Блок 8 моделирования через блок 9 управления и контроля и соответствующий адаптер выдает сигнал на шаговый электродвигатель указателя, приводя в движение его стрелку. Стрелка прибора перемещается с той же динамикой, какая соответствует работе реального указателя в реальных условиях. Все остальные приборы также полностью имитируют работу реальных приборов в реальных условиях. При этом осуществляется обратная связь и через адаптеры передается информация о состоянии и режимах работы элементов оборудования кабины в вычислительный комплекс 7, а также на рабочее место инструктора. В блоке 13 контроля накапливается информация о прохождении тренировочного полета, которая впоследствии анализируется.

В процессе тренировочных полетов экипаж самостоятельно или по команде инструктора изменяет навигационные параметры: курс, скорость, высоту, координаты местонахождения. Инструктор изменяет внешние условия (время суток, видимость и т.д.). Все изменения находят отражение на экране, а изменение режимов работы силовой установки сопровождается соответствующими шумовым оформлением.

Инструктор посредством пульта управления может подавать на блок 8 моделирования информацию, на основании которой имитируются условия, соответствующие нештатным ситуациям, например пожар, обледенение, отказ двигателя или иного оборудования. Срабатывают соответствующие сигнальные устройства, контрольные приборы. Экипаж действует согласно действующим нормативам и инструкциям. Информация о действиях экипажа поступает в вычислительный комплекс, и соответственно меняется визуальное отображение и шумовое сопровождение.

В кабине пилотов может находиться инструктор-наблюдатель, который непосредственно контролирует действия экипажа. Кабина может быть установлена на платформе блока имитации акселерационных эффектов.

Таким образом, работа тренажера позволяет осуществлять тренировочные полеты, максимально достоверно имитирующие штатные и нештатные полетные ситуаций.

Изобретение относится к авиационной технике. Кабина пилотов вертолета оснащена акустическими системами, комплектом оборудования, имеющим систему адаптеров, а также видеокамерами, соединенными с видеомониторами, установленными на рабочем месте инструктора. Блок имитации закабинной визуальной обстановки включает в себя блок отображения закабинной визуальной обстановки и блок генерации визуальной обстановки. Вычислительный комплекс выполнен с возможностью моделирования штатных и нештатных режимов работы вертолета и содержит блок имитации акустических шумов, программируемый блок моделирования условий полета и режимов работы и блок управления и контроля тренажера. Рабочее место инструктора тренажера включает пульт управления, средства контроля и блок имитации радиосвязи. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности тренажера, а также повысить достоверность имитации полетных ситуаций и уровень контроля. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Тренажер вертолета, содержащий кабину пилотов вертолета, оснащенную акустическими системами и имеющим систему адаптеров комплектом оборудования, внешний вид элементов которого, их взаимное расположение повторяет внешний вид и расположение элементов оборудования комплекта кабины пилотов вертолета, блок имитации закабинной визуальной обстановки, вычислительный комплекс, выполненный с возможностью моделирования штатных и нештатных режимов работы вертолета и снабженный блоком имитации акустических шумов, выход которого соединен с акустическими системами, рабочее место инструктора тренажера, включающее пульт управления и средства контроля, соединенные с вычислительным комплексом, отличающийся тем, что вычислительный комплекс дополнительно содержит программируемый блок моделирования условий полета и режимов работы и блок управления и контроля тренажера, соединенные между собой, кабина вертолета оснащена видеокамерами, соединенными с видеомониторами, установленными на рабочем месте инструктора, которое снабжено блоком имитации радиосвязи, соединенным с блоком управления и контроля тренажера, средства контроля рабочего места инструктора выполнены в виде единого блока, блок имитации закабинной визуальной обстановки включает в себя последовательно соединенные блок отображения закабинной визуальной обстановки и блок генерации визуальной обстановки, вход которого подключен к выходу блока управления и контроля тренажера, который также соединен с блоком имитации акустических шумов, с системой адаптеров, пультом управления и блоком контроля рабочего места инструктора.2. Тренажер вертолета по п.1, отличающийся тем, что программное обеспечение блока моделирования условий полета и режимов работы выполнено с возможностью моделирования аэродинамики, навигационных параметров, работы силовой установки, агрегатов и систем вертолета.3. Тренажер вертолета по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит блок имитации акселерационных эффектов, включающий платформу для установки упомянутой кабины пилотов, снабженную блоком управления, подсоединенным к блоку управления и контроля тренажера.4. Тренажер вертолета по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что блок отображения закабинной визуальной обстановки представляет собой систему, включающую проекторы и диорамный экран, установленный перед кабиной пилотов.